Identificação e classificação de casos de violência com o uso

de Data Science

Eduardo R. V. Duarte1, Anilton S. Garcia1, Jair A. L. Silva1, Edleusa G. F.

Cupertino2

1Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica

Universidade Federal do Espírito Santo - Vitória - ES, Brasil

2Secretaria de Saúde do Espírito Santo

Vitória - ES, Brasil

{eduardorvduarte@gmail.com, anilton@inf.ufes.br, jair.silva@ufes.br,

edleusagfcupertino@gmail.com

Abstract. This paper proposes the creation of a database, semantically

structured, where the data of the victims, made available in textual records, are

organized with the purpose of enabling the use of tools to generate intelligence

related to the problem of violence. From the database, the objective is to develop

a set of tools using Data Science techniques in order to identify, after integration

of the information, the possible causes and consequences of these cases of

violence and, based on intelligent reasoning techniques, propose actions and

measures that can prevent the most common cases of violence and / or mitigate

its consequences.

Resumo. Este trabalho propõe a construção de um banco de dados,

semanticamente estruturado, onde os dados dos registros das vítimas,

disponibilizados em fichas textuais sejam organizados com a finalidade de

possibilitar o uso de ferramentas para geração de inteligência em relação ao

problema da violência. A partir da base de dados, o objetivo é desenvolver um

conjunto de ferramentas com o uso de técnicas de Ciência de Dados de modo a

possibilitar a identificação, após a integração das informações, das possíveis

causas e consequências desses casos de violência e, com base em técnicas de

raciocínio inteligente, propor ações e medidas que possam prevenir os casos

mais comuns de violência e/ou amenizar suas consequências.

1. Introdução

No Brasil e no mundo, o impacto da morbimortalidade por causas externas (violências e

acidentes) constitui uma das maiores preocupações para chefes de Estado e dirigentes do

setor Saúde. No Brasil, as violências e os acidentes representam a terceira causa de morte

na população geral e a primeira na população de 1 a 49 anos.

Dados do Ministério da Saúde (MS) registraram, no período de 2000 a 2013, um

total de 1.874.508 óbitos por causas externas. Entre o início e o fim desse período, houve

um aumento de 28,1%, passando de 118.397 óbitos por causas externas, em 2000, para

151.683, em 2013. Em 2013, as causas externas representaram 12,5% do total de óbitos

no País. Segundo o MS, em 2013, nos hospitais que integram o Sistema Único de Saúde

(SUS), ocorreram 1.056.372 internações por causas externas, perfazendo 9,5% do total

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de internações, enquanto em 2014, esse percentual foi de 9,9% [Brasil, da Saúde, M.

2016].

Preocupado com esses dados alarmantes, o Ministério da Saúde lançou em 2001

a Política Nacional de Redução da Morbimortalidade por Acidentes e Violências. Faz

parte dessa política a Ficha de Notificação de Violência Interpessoal e Autoprovocada

(vide Figura 1), que é a ficha de notificação compulsória de todos os casos suspeitos e ou

confirmados de violência atendidos em todos os serviços de saúde do país, de forma a

padronizar a coleta de dados, a partir de um conjunto de variáveis e categorias, que

retratam as violências perpetradas contra grupos populacionais.

Figura 1. Primeira parte da Ficha de Notificação de Violência Interpessoal

Apesar de haver instruções específicas para o preenchimento dessa ficha, muitas

vezes esse preenchimento não é feito de maneira adequada. Existe a possibilidade de a

vítima preencher informações antagônicas em campos que se complementam ou mesmo

inserir informações importantes para o entendimento do tipo de violência em um campo

de ‘Observações Adicionais’, que pode ficar esquecido na hora de analisar os dados.

Com este trabalho busca-se desenvolver uma modelagem conceitual das

informações e estruturar semanticamente a base de dados, a partir das fichas e

documentos de referência, para que seja possível integrar essas informações preenchidas

nas fichas de notificação em meios digitais e alimentar os bancos secundários, de forma

a auxiliar a análise dos gestores e, por consequência, às vítimas de violências.

2. Objetivos

O objetivo geral deste projeto é propor um modelo conceitual baseado em ontologias para

a gestão da informação e do conhecimento na área de vigilância epidemiológica, com

foco inicial nas questões relativas à violência.

Os objetivos específicos do projeto são:

Estruturar semanticamente o banco de dados existente, modelado com base na

ontologia definida para o domínio;

Uma vez estruturado o banco, apontar possíveis incorreções nos registros,

buscando excelência de informação;

Utilizar esse banco de dados semanticamente estruturado para o desenvolvimento

de diversos painéis (dashboards), atualizados à medida em que os novos dados

são introduzidos, de forma a auxiliar na melhor compreensão dos cenários de

violência presentes nas Fichas de Notificação;

Auxiliar no processo de localização e exploração de novos conhecimentos que o

Sistema de Saúde, apesar de possuir, não consegue identificar claramente,

enriquecendo a criatividade e gerando inteligência competitiva e, dessa forma,

embasando o processo de tomada de decisão;

Desenvolver ferramentas de Ciência de Dados com o objetivo de apontar a

possibilidade de novos casos mais graves de violência (ex: tentativa de suicídio

ou feminicídio) baseado em informações já disponíveis nos bancos de dados

referentes às vítimas ou aos agressores;

3. Justificativa

O elevado índice de violência faz com que o Brasil seja considerado um dos países mais

perigosos do mundo. Isso traz inúmeros problemas para o país que incluem altas taxas de

homicídio, evasão escolar, superlotação da população carcerária, baixo aproveitamento

da capacidade turística, além de muitas outras desvantagens.

A Figura 2 mostra uma espécie de ‘Atlas de violência’ do Brasil em 2017,

destrinchando o cenário da violência ao longo do território brasileiro. Um dado que se

destaca neste infográfico é a elevada proporção de mortes violentas não esclarecidas em

relação ao total de mortes violentas. Altas proporções de mortes violentas não

esclarecidas quando comparadas às mortes por causas externas indicam problemas na

qualidade do sistema de informação da saúde [Cerqueira et al. 2016].

Enquanto em países desenvolvidos as mortes violentas indeterminadas

representam um resíduo inferior a 1% do total de mortes violentas, em alguns estados do

Brasil esse número foi superior a 10%. Isto ocorre, pois nesses países se reconhece a

importância de se descobrir as causas que levaram o indivíduo a óbito, como elemento

fundamental para evitar mortes futuras.

Figura 2. Atlas da violência 2017

Esse conjunto de fatores ajudam a reforçar o fato que se deve fazer um estudo

mais aprofundado do cenário da violência, identificando suas possíveis causas de modo a

tentar agir de maneira preventiva para evitar possíveis novos casos.

4. Metodologia

As etapas de desenvolvimento deste trabalho estão divididas da seguinte forma:

1. Pesquisa bibliográfica sobre o tema incluindo-se nessa etapa as bases de divulgação

científica, a documentação existente na Organização Mundial da Saúde (OMS) e no

MS;

2. Modelagem Conceitual baseada em ontologias das informações referentes aos

diversos tipos de notificações;

3. Utilização dos dados do VIVA/SINAN para realizar a estruturação de uma base de

dados semanticamente estruturada com base na ontologia definida para o domínio.

4. Desenvolvimento de painéis (dashboards) que possam ajudar a compreender melhor

o cenário de violência presentes nas Fichas de Notificação;

5. Utilização de técnicas de Data Science/Machine Learning para identificar

correlações entre os dados e tentar traçar perfis de possíveis novos casos de agressão

baseado nas informações já disponíveis das Fichas de Notificação.

5. Resultados Obtidos e Esperados

Neste momento da pesquisa, a modelagem conceitual baseada em ontologia das

informações constantes das fichas de notificações já está desenvolvida. Essa modelagem

foi feita utilizando o software Protégé, baseado nas informações presentes nas fichas de

notificação. Uma parte da ontologia desenvolvida é mostrada na figura 3, onde é possível

ver alguns campos da subclasse de “Identificadores” utilizados.

Figura 3. Parte da ontologia desenvolvida no Protégé

Outra parte do trabalho já bem desenvolvida é a elaboração de uma base de dados

semanticamente estruturada contendo os dados das vítimas de agressão de maneira

estruturada. Utilizando o software Tableau Desktop realizou-se essa formulação da base

de dados. A figura 4 mostra o preview das primeiras linhas de informação da base de

dados com as primeiras colunas de informações presentes na ficha de notificação sendo

exibidas no software Tableau Desktop.

Figura 4. Registros iniciais da fonte de dados desenvolvida no Tableau Desktop

A etapa de confecção de dashboards que mostrem a situação da violência

Interpessoal/Autoprovocada no Brasil já está em andamento.

Figura 5. Exemplo de dashboard desenvolvido no Tableau Desktop

Inicialmente foram elaborados alguns painéis com os dados disponibilizados pela

Secretaria Estadual da Saúde do Espírito Santo, mas a ideia é expandir esse raciocínio

para todo o Brasil, já que a maneira de preencher as fichas é idêntica em todos os estados.

A figura 5 mostra um dos dashboards desenvolvidos com o software Tableau desktop.

Ao fim desta pesquisa, espera-se obter dentro do conteúdo pesquisado e durante a

elaboração da dissertação de mestrado, os seguintes resultados:

Desenvolvimento de ferramentas de correlação e predição baseada em tecnologias

Data Science / Machine Learning;

Indicação de possíveis novos casos de violência e agressão baseados nos dados

dos casos já existentes nas Fichas de Notificação.

Junto a estes resultados espera-se prover:

Apresentação do trabalho aos gestores do SUS locais e de âmbito nacional;

Participação em um workshop nacional;

Participação em um evento em nível nacional;

Submissão de um artigo em um periódico do Sistema Nacional de Saúde;

Submissão de um artigo em um periódico internacionalmente qualificado.

6. Referências

Corassa, R. (2018) “Violência por Parceiro Íntimo e Homicídios de Mulheres no de 2011

a 2016 ”. Dissertação de mestrado, Universidade Federal do Espírito Santo.

Cerqueira, D., Lima, S., Bueno, S., Valencia, L., Hanashiro, O., Machado, P., Lima, A.

(2017) “Atlas da Violência ”. Online, http://www.ipea.gov.br/portal/images/170602

_atlas_da_violencia_2017.pdf.

Chaiken, J., Rhodes, W. (1994) “Predicting Violent Behavior and Classifying Violent

Offenders.” In: NATIONAL RESEARCH COUNCIL. Understanding and Preventing

Violence, Volume 4, cap.

Brasil, da Saúde, M. (2016) “VIVA: Instrutivo – Notificação de Violência Interpessoal e

Autoprovocada”. Online, http://bvsms.saude.gov.br/bvs/publicacoes/viva_instrutivo

_violencia_interpessoal_autoprovocada_2ed.pdf.